Основным источником водоснабжения являются поверхностные водные объекты. Неудовлетворительное положение сложилось с обеспечением населения Астраханской области доброкачественной питьевой водой. Это связано с плохим качеством воды в самих источниках водоснабжения, низкой эффективностью водоподготовки, отсутствием необходимых комплексов очистных сооружений и обеззараживающих установок, низкой водообеспеченностью малых рек. На качество вод Нижней Волги влияет поступление загрязняющих веществ со сточными водами коммунального хозяйства и промышленных предприятий, а также перенос загрязняющих веществ из регионов, расположенных выше по течению реки.

Объем сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты снизился на 6% по сравнению с 2001 г. и составил 77,5 млн. м³. Сброс нормативно очищенных сточных вод в поверхностные водоемы области не зафиксирован. Наиболее сложная гидрохимическая обстановка остается на дельтовых водотоках и на прилегающих районах Северного Каспия. По-прежнему актуальна проблема оценки изменения качества водной среды в связи с продолжающимся освоением месторождений нефти и газа на Каспийском море.